Задание для студентов по лабораторной работе №21

«Дозиметрия ионизирующего излучения. Определить интегральную дозу накопления радионуклидов для каждого студента»:

Цель работы:Изучить вопросы взаимодействия ионизирующего излучения с веществом, биофизические основы действия ионизирующего излучения на организм, основы дозиметрии. Определить интегральную дозу накопления радионуклидов для каждого студента и сравнить ее со значениями в «Таблице возрастных значений среднего равновесного содержания цезия-137 в организме»

Вопросы теории (исходный уровень):

Основные характеристики ядер атомов.

Радиоактивный распад. Виды распада. Спектры альфа-, бета- и гам­ма-излучений. Основной закон радиоактивного распада. Период полурас­пада. Активность и единицы активности. Активность радионуклидов, единицы её измерения. Связь между ними. Удельная, массовая и поверхностная активности. Изменение активности препарата во времени

Методы получения радионуклидов.

Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом. Линейная плотность ионизации, линейная передача энергии, средний пробег иони­зирующей частицы.

Особенности взаимодействия с веществом альфа-, бета-, гамма-из­лучений и нейтронов. Физические принципы защиты от ионизирующих из­лучений. Понятие об основных биологических эффектах ионизирующих из­лучений.

Физические основы радионуклидных методов диагностики и лучевой терапии. (Лекция №18)

Содержание занятия:

1.Выполнить работу по указаниям в руководстве к данной работе.

2.Оформить отчет.

3.Защитить работу с оценкой.

4. Решить задачи.

Задачи.

1 Максимальная активность цезия-137, инкорпориронного в теле взрослого человека после кратковременного поступления, достигла 3,7 МБк. Оценить эквивалентную дозу внутреннего облучения этого человека цезием-137: 7) за 1 год; 2) за 5 лет; за 50 лет.

2 Активность йода-131, инкорпорированного в щитовид. ной железе взрослого человека на момент его эвакуации 15 мая 1986 года в "чистую" зону после аварии на ЧАЭС, составила 2,8 МБк. Рассчитать эквивалентную дозу внутреннего облучения щитовидной железы этого человека йодом-131 после эвакуации за последующие 10 дней; 20 дней; 60 дней; 1 год; 5 лет.

3 Максимальная поглощенная доза внутреннего об­лучения йодом-131 щитовидной железы ребенка при его постоян­ном проживании в "чистой" зоне после эвакуации из Наровлянского района Гомельской области составила 10 Гр. Найти массу и активность йода-131, инкорпорированного в щитовидной железе ребенка на момент его эвакуации из загрязненного в результате аварии на ЧАЭС района. (Масса щитовидной железы ребенка 15 г)

4 Рассчитать эквивалентную дозу внутреннего об­лучения всего тела взрослого человека массой 80 кг за 50 лет при равновесной активности 5,1 • 104 Бк инкорпорированного в его теле цезия-137: 1) в случае постоянного проживания в "загрязненной" зоне; 2) при переезде на постоянное место жи­тельства в "чистую" зону.

5 При обследовании с помощью гамма-спектрометра из­лучения человека (СИЧ) в теле одного из жителей Чечерского района Гомельской области была зарегистрирована равновесная активность цезия-137 — 7,5 • 104 Бк и калия-40 — 2,22 104 Бк. Определить суммарную годовую эквивалентную дозу внутреннего хронического облучения этого человека указанными радионукли­дами. Масса человека равна 78 кг.

6 Равновесная активность цезия-137, инкорпорирован­ного в те,ле подростка из Славгорода Могилевской области, к мо­менту его отъезда на 2-месячный оздоровительный отдых в "чистую" зону оказалась равной 4 • 104 Бк. Рассчитать эквива­лентную дозу внутреннего облучения цезием-137 всего тела этого подростка: 1) за время отдыха в "чистой" зоне; 2) при постоянном проживании в "загрязненной" зоне в течение 2 месяцев. Масса подростка — 47 кг.

Лабораторная работа №21

Дозиметрия ионизирующего излучения. Определить интегральную дозу накопления радионуклидов для каждого студента.

ЦЕЛЬ работы:Изучить вопросы взаимодействия ионизирующего излучения с веществом, биофизические основы действия ионизирующего излучения на организм, основы дозиметрии. Определить интегральную дозу накопления радионуклидов для каждого студента и сравнить ее со значениями в «Таблице возрастных значений среднего равновесного содержания цезия-137 в организме»

Оборудование:Бета- радиометр РУБ-01П, свинцовое кресло, весы для определения веса студента, измеритель роста.

Ход работы:

1. Согласно инструкции определить накопление в организме радионуклидов.

Подготовка к работе

1. Заземлите устройство измерительное посредством соединения клеммы с обозначением Zпроводом сечением не менее 1.5 мм²cшиной заземляющего контура.

2. Включение радиометра проводите в следующем порядке. Подсоедините к устройству измерительному блок детектирования согласно схеме соединений Ж.Ш. I.286.108 Э. 4. Переведите кнопочный переключатель «СЕТЬ», расположенный на передней панели устройства измерительного, в положение «ОПУЩЕНО». Подсоедините УИ к сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 ГЦ. Нажатием кнопки «СЕТЬ» на панели УИ включите питание радиометра, при этом на панели УИ должны включаться светодиоды «СЕТЬ», С_S, 25.

3. Выдержите радиометр во включенном состоянии в течение 15 минут.

4. Установите коэффициент нормирования К_Н = 2, для чего установите на кодовом переключателе комбинацию цифр 2 0 0 0 0 0. При этом радиометр включён в режим измерения интенсивности счёта импульсов, с^-1.

Контроль точности

1. Ежедневно до и после измерений проводите проверку чувствительности радиометра при измерении активности образцового источника цезий-137 типа ОСГИ активностью (10+-2)*10³Бк. Для этого проделайте следующие операции.

2.Установите статическую погрешность единичного измерения 6%,для чего нажмите кнопку ''б,%'' и в момент включения светодиода ''6'' отпустите кнопку .Произведите 10 отсчётов показаний с цифровых индикаторов после каждого звукового сигнала , фиксирующего окончание единичного измерения и определите фон помещения .

3. Определим фон счета импульсов поступающих с блока детектирования. Найдем среднее арифметическое из n(n=10) измерений

,

где –счет импульсов приi-ом измерении,i = 1, 2…10 …n;

- среднее значение интенсивности счета за nизмерений,.

Определим среднеквадратическую, среднеарифметического.

Определим доверительный интервал наших измерений:

,

где t_α,n- Коэффициент Стьюдента приα=0,95 иnколичество измерений.

Данные занесите в таблицу 1.

Таблица 1.

№ опыта	Ni, c^-1	n – количество измерений	Sф	, с^-1	N, c^-1
1		n=
2
3
4
5
6
7
8
9
10

4.Запишем величину фона определяемого прибором

ВНИМАНИЕ!

Фон контролируйте каждый час.

Определение чувствительности радиометра

1.Установите источник цезий-137 ОСГИ в держатель ЖШ6.152.868.

2.Установите держатель на крышку блока детектирования БДКГ-ОЗП.

3.Произведитеn(n=10) отсчётов показаний цифровых индикаторов. Подсчитайте среднее значение

N_ист= , с^-1

где –счет импульсов приi-ом измерении,i = 1, 2…10 …n;

4. Определим среднеквадратическую, среднеарифметического.

5. Данные занесите в таблицу 2

Таблица 2.

№ опыта	Ni, c^-1	n – количество измерений	Sист	Nист с^-1
1		n=
2
3
4
5
6
7
8
9
10

6.Определите чувствительность по формуле:

б =,

где А_ист- паспортное значение активности источника цезий-137 ОСГИ, Бк.

Вместо N_фонберем

Ошибка и доверительный интервал чувствительности радиометра равна

Чувствительность радиометра с ошибкой равна σ±Δσ

7.Полученные данные запишите в протокол работы. Чувствительность радиометра должна составлять (9,2±1,8)10^-3с^-1 Бк